JP5131350B2 - Capacitor remaining life diagnosis device and power compensation device having remaining life diagnosis device - Google Patents

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Description

本発明は、キャパシタの余寿命診断装置および余寿命診断装置を備えた電力補償装置に関し、キャパシタにより構成した蓄電体の内部抵抗等を考慮することにより、蓄電体を使用することができる余寿命を正確に診断することができるようにしたものである。   The present invention relates to a remaining life diagnosis device for a capacitor and a power compensation device including the remaining life diagnosis device, and by considering the internal resistance of the electricity storage unit constituted by the capacitor, the remaining life that can be used for the electricity storage unit It is designed to enable accurate diagnosis.

電気二重層キャパシタ（ＥＤＣＬ：Electric Double Layer Capacitor）を用いて形成した蓄電体を備えた電力補償装置としては、瞬時電圧低下補償装置や無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterrupted Power Supply）がある。   Examples of a power compensator including a power storage unit formed using an electric double layer capacitor (EDCL) include an instantaneous voltage drop compensator and an uninterrupted power supply (UPS).

ここで、図１２を参照して、蓄電体としてＥＤＣＬを用いた瞬時電圧低下補償装置を説明する。   Here, an instantaneous voltage drop compensator using EDCL as a power storage unit will be described with reference to FIG.

図１２に示すように、系統電源１から高速スイッチ２を介して負荷３に電力が供給されるようになっている。
高速スイッチ２は、制御装置４の制御により、系統電源１が正常状態であるときには投入状態となっており、系統電源１に瞬低が発生すると遮断状態となり、瞬低発生後に瞬低状態が解消されて系統電源１が正常状態に復帰すると投入状態に戻る。As shown in FIG. 12, power is supplied from the system power supply 1 to the load 3 via the high-speed switch 2.
The high-speed switch 2 is turned on when the system power supply 1 is in a normal state under the control of the control device 4, and enters a shut-off state when an instantaneous voltage drop occurs in the system power supply 1, and the instantaneous voltage drop condition is resolved after the instantaneous voltage drop occurs. When the system power supply 1 returns to the normal state, it returns to the on state.

系統電源１の交流電流は交流電流測定器５により測定され、測定された交流電流値が制御装置４に送られ、系統電源１の交流電圧は交流電圧測定器６により測定され、測定された交流電圧値が制御装置４に送られる。   The AC current of the system power source 1 is measured by the AC current measuring device 5, the measured AC current value is sent to the control device 4, and the AC voltage of the system power source 1 is measured by the AC voltage measuring device 6 and measured. The voltage value is sent to the control device 4.

キャパシタ列盤７はＥＤＣＬを用いて形成した蓄電体である。更に詳しく説明すると、ＥＤＣＬを１１個並列接続した複数のキャパシタモジュールを、金属製の導線や導体により、例えば、３並列・３直列接続して列盤構成にしている。
図１３はその一例を示しており、７ａ〜７ｉが、それぞれキャパシタモジュール（１１個のＥＤＣＬを並列接続した物）であり、キャパシタモジュール７ａ〜７ｃが並列接続され、キャパシタモジュール７ｄ〜７ｆが並列接続され、キャパシタモジュール７ｇ〜７ｉが並列接続されている。
そして、並列接続されたキャパシタモジュール７ａ〜７ｃの組と、並列接続されたキャパシタモジュール７ｄ〜７ｆの組と、並列接続されたキャパシタモジュール７ｇ〜７ｉの組が直列接続されて、３並列・３直列接続した列盤構成を成している。The capacitor array board 7 is a power storage unit formed using EDCL. More specifically, a plurality of capacitor modules in which eleven EDCLs are connected in parallel are connected in parallel, for example, three in parallel and three in series using metal conductors and conductors to form a row arrangement.
FIG. 13 shows an example, where 7a to 7i are capacitor modules (11 EDCLs connected in parallel), capacitor modules 7a to 7c are connected in parallel, and capacitor modules 7d to 7f are connected in parallel. The capacitor modules 7g to 7i are connected in parallel.
Then, a set of capacitor modules 7a to 7c connected in parallel, a set of capacitor modules 7d to 7f connected in parallel, and a set of capacitor modules 7g to 7i connected in parallel are connected in series to form 3 parallel / 3 series. Connected panel configuration.

図１２に戻り説明を続けると、電力変換器（コンバータ／インバータ）８は、制御装置４の制御により、コンバータ動作とインバータ動作をするものである。つまり、系統電源１が正常であるときには、コンバータ動作してキャパシタ列盤７を充電し、充電が完了したらコンバータ動作を停止し、瞬低が発生したときにはインバータ動作してキャパシタ列盤７の電力をＤＣ／ＡＣ変換して負荷３に電力を供給する。   Returning to FIG. 12 and continuing the description, the power converter (converter / inverter) 8 performs a converter operation and an inverter operation under the control of the control device 4. That is, when the system power supply 1 is normal, the converter operates to charge the capacitor board 7, and when the charging is completed, the converter operation is stopped, and when an instantaneous drop occurs, the inverter operates to reduce the power of the capacitor board 7 DC / AC conversion is performed to supply power to the load 3.

キャパシタ列盤７の直流電圧は直流電圧測定器９により測定され、測定された直流電圧値が制御装置４に送られ、キャパシタ列盤７から出力される直流電流は直流電流測定器１０により測定され、測定された直流電流値が制御装置４に送られる。   The DC voltage of the capacitor board 7 is measured by the DC voltage measuring instrument 9, the measured DC voltage value is sent to the control device 4, and the DC current output from the capacitor board 7 is measured by the DC current measuring instrument 10. The measured direct current value is sent to the control device 4.

キャパシタ列盤７を使用場所に最初に設置した際や、メンテナンスのためキャパシタ列盤７を完全放電した際には、キャパシタ列盤７には全く充電がされていないため、キャパシタ列盤７を充電するために、コンバータ１１と予備充電用昇降圧チョッパ１２が配置され、コンバータ１１と予備充電用昇降圧チョッパ１２を用いて、キャパシタ列盤７の予備充電をする。
なお予備充電が完了した後は、キャパシタ列盤７への充電は、電力変換器８により行う。When the capacitor board 7 is first installed at the place of use or when the capacitor board 7 is completely discharged for maintenance, the capacitor board 7 is not charged at all, so the capacitor board 7 is charged. For this purpose, a converter 11 and a preliminary charging step-up / down chopper 12 are disposed, and the capacitor board 7 is pre-charged using the converter 11 and the preliminary charging step-up / down chopper 12.
Note that after the preliminary charging is completed, the capacitor converter board 7 is charged by the power converter 8.

制御装置４は、予備充電制御部４ａと、キャパシタ制御部４ｂと、高速スイッチ制御部４ｃと、インバータ制御部４ｄを有している。
予備充電制御部４ａは、予備充電をする際にコンバータ１１及び予備充電用昇降圧チョッパ１２の動作を制御し、キャパシタ制御部４ｂは、電力変換器８によるキャパシタ列盤７への充電動作を制御し、高速スイッチ制御部４ｃは、瞬低の発生・解消に応じて高速スイッチ２を遮断・投入する動作を制御し、インバータ制御部４ｄは、電力変換器８をコンバータ動作させたりインバータ動作させたりする制御をする。The control device 4 includes a preliminary charge control unit 4a, a capacitor control unit 4b, a high-speed switch control unit 4c, and an inverter control unit 4d.
The preliminary charging control unit 4a controls operations of the converter 11 and the preliminary charging step-up / step-down chopper 12 when performing preliminary charging, and the capacitor control unit 4b controls charging operation to the capacitor panel 7 by the power converter 8. The high-speed switch control unit 4c controls the operation of turning off and on the high-speed switch 2 in response to the occurrence and elimination of the instantaneous drop. The inverter control unit 4d operates the power converter 8 as a converter or an inverter. To control.

図１２の例は、瞬時電圧低下補償装置として説明したが、無停電電源装置であっても基本的な構成は同じである。
なお、瞬時電圧低下補償装置の場合には、キャパシタ列盤７が数秒程度の時間（定格補償時間）にわたって定格電力を出力できるように設計しており、無停電電源装置の場合には、キャパシタ列盤７が数分程度の時間（定格補償時間）にわたって定格電力を出力できるように設計している。Although the example of FIG. 12 has been described as an instantaneous voltage drop compensator, the basic configuration is the same even for an uninterruptible power supply.
In the case of the instantaneous voltage drop compensator, the capacitor panel 7 is designed to output the rated power over a time of about several seconds (rated compensation time). In the case of an uninterruptible power supply, the capacitor array The panel 7 is designed so that the rated power can be output over a period of several minutes (rated compensation time).

上記のような構成となっている瞬時電圧低下補償装置や無停電電源装置は、長期間にわたって使用されるものであるため、ＥＤＣＬの余寿命がどの程度あるのかを診断する必要がある。   Since the instantaneous voltage drop compensator and the uninterruptible power supply configured as described above are used for a long period of time, it is necessary to diagnose how much the remaining life of the EDCL is.

このような要請のもと、キャパシタの状態を計測・把握するシステムは特許第３５６２６３３号（特許文献１）に開示されており、静電容量を用いて余寿命を予測するシステムは特許第４０１１０１６号（特許文献２）及び特開２００８−１７６９１号（特許文献３）に開示されている。   Under such a request, a system for measuring and grasping the state of a capacitor is disclosed in Japanese Patent No. 3562633 (Patent Document 1), and a system for predicting the remaining life using capacitance is disclosed in Japanese Patent No. 40101016. (Patent Document 2) and JP-A-2008-17691 (Patent Document 3).

特許第３５６２６３３号Japanese Patent No. 3562633 特許第４０１１０１６号Patent 40101016 特開２００８−１７６９１号JP 2008-17691 A

特許文献２，３（特許第４０１１０１６号、特開２００８−１７６９１号）に示す技術では、キャパシタを適用した電源装置に、電圧と電流と雰囲気温度を計測する装置を組み込んで計測した結果から、静電容量を求めて寿命を判断する方法を採っている。
しかし、この手法ではキャパシタの持つ内部抵抗の影響が評価できないため、結果として、瞬時電圧低下補償装置や無停電電源装置の機能として必要な、「予め決めた定格電力や負荷所要電力を、予め決めた定格補償時間だけ出力する」という要件を満足しないことがある。
つまり、キャパシタが単に放電することができる放電時間が、定格補償時間よりも長くなっていたとしても、「定格電力や負荷所要電力を出力することを確保しつつ放電できる放電時間」が、定格補償時間よりも長くなっているかどうかを判断することができなかった。
なお負荷所要電力とは、負荷（３）が消費する電力を意味しており、負荷が最適に稼動するのに必要な電力を意味する。したがって、負荷容量が定格容量と異なっている場合には、負荷所要容電力と定格電力とは異なり（負荷所要電力は定格電力よりも小さくなり）、負荷容量が定格容量となっている場合には、負荷所要電力と定格電力とが等しくなる。In the techniques shown in Patent Documents 2 and 3 (Patent Nos. 40101016 and 2008-17691), static electricity is obtained from a result obtained by incorporating a device that measures voltage, current, and ambient temperature into a power supply device to which a capacitor is applied. A method of determining the life by obtaining the electric capacity is adopted.
However, this method cannot evaluate the effect of the internal resistance of the capacitor, and as a result, “predetermined rated power and load power required are determined in advance, which are necessary as functions of the instantaneous voltage drop compensator and uninterruptible power supply. May not satisfy the requirement of “output only for the rated compensation time”.
In other words, even if the discharge time that the capacitor can simply discharge is longer than the rated compensation time, the "discharge time that can be discharged while ensuring that the rated power and required load power are output" is the rated compensation. I couldn't determine if it was longer than the time.
The load required power means the power consumed by the load (3), and means the power necessary for the load to operate optimally. Therefore, when the load capacity is different from the rated capacity, the required load capacity is different from the rated power (the required load power is smaller than the rated power), and when the load capacity is the rated capacity, The required load power and the rated power are equal.

特に、瞬時電圧低下補償装置ではキャパシタにかかる電流値が大きく、一方で、キャパシタの内部抵抗は使用される環境温度によって大きく変化するために、内部抵抗の影響を考慮しないわけにはいかない。   In particular, in the instantaneous voltage drop compensator, the current value applied to the capacitor is large. On the other hand, since the internal resistance of the capacitor varies greatly depending on the ambient temperature in which it is used, the influence of the internal resistance cannot be ignored.

また特許文献１（特許第３５６２６３３号）に示す技術では、放電電力量から寿命推定を行っているが、装置が補償する電力量の実負荷が装置定格と異なった場合（特に装置定格電力量以下で運転していた場合）に、「予め決めた定格電力を、予め決めた定格補償時間だけ出力する」という要件を満足するかどうかを判断する基準になり得ない。
つまり、キャパシタが単に放電することができる放電時間が、定格補償時間よりも長くなっていたとしても、「定格電力や負荷所要電力を出力することを確保しつつ放電できる放電時間」が、定格補償時間よりも長くなっているかどうかを判断することができなかった。In the technique shown in Patent Document 1 (Patent No. 3562633), life estimation is performed from the amount of discharge power. However, when the actual load of the amount of power compensated by the device is different from the device rating (particularly below the device rated power amount). In this case, it cannot be a criterion for determining whether or not the requirement of “outputting a predetermined rated power for a predetermined rated compensation time” is satisfied.
In other words, even if the discharge time that the capacitor can simply discharge is longer than the rated compensation time, the "discharge time that can be discharged while ensuring that the rated power and required load power are output" is the rated compensation. I couldn't determine if it was longer than the time.

更に特許文献１（特許第３５６２６３３号）に示す技術では、装置が補償すべき電力量の実負荷と電気二重層キャパシタの静電容量、およびその劣化度合から動作可能時間を求めているが、内部抵抗の影響が評価されていないため、電源装置が正常に動作するか否かを正確を判断することができない。   Furthermore, in the technique shown in Patent Document 1 (Patent No. 3562633), the operable time is obtained from the actual load of the amount of power to be compensated by the device, the capacitance of the electric double layer capacitor, and the degree of deterioration thereof. Since the influence of resistance has not been evaluated, it cannot be accurately determined whether or not the power supply device operates normally.

瞬時電圧低下補償装置や無停電電源装置などのキャパシタ適用機器においては、「予め決めた定格電力や負荷所要電力を、予め決めた定格補償時間（例えば瞬時電圧低下補償装置では予め設定した数秒間、無停電電源装置では予め決めた数分間）だけ出力する」という要件を満足できないことは、装置としての責務が全うできないため、社会的な問題となる場合もある。   In capacitor application devices such as an instantaneous voltage drop compensator and an uninterruptible power supply, “a predetermined rated power and load required power are set to a predetermined rated compensation time (for example, a preset number of seconds in the instantaneous voltage drop compensator, If the uninterruptible power supply does not satisfy the requirement of “outputting for a predetermined number of minutes)”, the responsibility as the device cannot be fulfilled, which may be a social problem.

本発明は、上記従来技術に鑑み、キャパシタにより構成した蓄電体が定格電力や負荷所要電力を出力しつつ放電することができる放電時間が、各電力補償装置に応じて要求される定格補償時間（定格電力を出力することができる時間）を越えているという状態の下で、キャパシタにより構成した蓄電体を使用することができる余寿命を診断する、キャパシタの余寿命診断装置および余寿命診断装置を備えた電力補償装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional technology, the present invention provides a rated compensation time (corresponding to a power compensation device required for each power compensation device) that allows a power storage unit configured by a capacitor to discharge while outputting rated power or load required power. A remaining life diagnosis device for a capacitor and a remaining life diagnosis device for diagnosing the remaining life in which a power storage unit constituted by a capacitor can be used under the condition that the rated power can be output) An object of the present invention is to provide a power compensation device provided.

上記課題を解決する本発明のキャパシタの余寿命診断装置の構成は、
電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗を基に、前記放電状態となっているときにおいて、前記蓄電体が定格電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が定格電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を、前記放電時間演算手段により求めた前記放電時間と、前記温度測定手段により求めた測定温度と、予め記憶されている余寿命特性を基に演算する余寿命演算手段とを有することを特徴とする。 The configuration of the remaining life diagnosis apparatus for capacitors of the present invention that solves the above problems is as follows.
A remaining life diagnosis device for diagnosing the life of a power storage unit formed using an electric double layer capacitor, provided in a power compensation device,
Temperature measuring means for measuring the temperature of the battery, voltage measuring means for measuring a DC voltage of the battery, current measuring means for measuring a DC current output from the battery,
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring unit and the measured current measured by the current measuring unit when the power storage unit is in a discharged state, Capacitance calculating means for calculating capacitance;
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring means and the measured current measured by the current measuring means when in the discharged state, the internal resistance of the electricity storage unit when in the discharged state is Internal resistance calculating means for calculating;
Based on the electrostatic capacity obtained by the electrostatic capacity computing means and the internal resistance obtained by the internal resistance computing means, the power storage unit outputs a rated power while in the discharging state. A discharge time calculating means for calculating a discharge time capable of discharging;
How long is the time when the discharge time of the power storage unit is less than the rated compensation time required as the time for the power compensation device to output the rated power, from the time when the discharge state is reached The remaining life calculating means for calculating the remaining life shown on the basis of the discharge time obtained by the discharge time computing means, the measured temperature obtained by the temperature measuring means, and the remaining life characteristics stored in advance. It is characterized by.

上記課題を解決する本発明のキャパシタの余寿命診断装置の構成は、
前記余寿命演算手段には、前記余寿命特性として、複数の温度条件下における複数の余寿命特性が記憶されており、
前記余寿命演算手段は、前記温度測定手段により求めた前記測定温度が前記複数の温度条件の温度と異なる場合には、前記測定温度に対応した余寿命特性を、前記複数の余寿命特性から求め、この求めた余寿命特性を用いて余寿命を演算することを特徴とする。 The configuration of the remaining life diagnosis apparatus for capacitors of the present invention that solves the above problems is as follows.
In the remaining life calculating means, a plurality of remaining life characteristics under a plurality of temperature conditions are stored as the remaining life characteristics.
The remaining life calculating means obtains a remaining life characteristic corresponding to the measured temperature from the plurality of remaining life characteristics when the measured temperature obtained by the temperature measuring means is different from the temperatures of the plurality of temperature conditions. The remaining life is calculated using the obtained remaining life characteristics.

また本発明のキャパシタの余寿命診断装置の構成は、
電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記蓄電体の静電容量と前記蓄電体の内部抵抗を基に、前記蓄電体が定格電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が定格電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を求める余寿命演算手段とを有し、
前記余寿命演算手段は、
前記蓄電体の静電容量が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す静電容量変化率特性と、前記蓄電体の内部抵抗が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す内部抵抗変化率特性を予め記憶しており、
前記放電状態となったときにおける時点で前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記放電状態となったときにおける時点で前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗と、前記定格電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた放電時間を、前記定格補償時間で割った割合と、
前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での内部抵抗を前記内部抵抗変化率特性から求め、前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での静電容量を前記静電容量変化率特性から求め、このようにして求めた複数の時間における内部抵抗と静電容量と、前記定格電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた複数の時間における放電時間を、前記定格補償時間で割った複数の時間における割合を求め、
求めた各割合を外挿演算して外挿演算特性線を求め、この外挿演算特性線が１００％になる時点を求め、この時点と前記放電状態となった時点との時間を余寿命であるとして求めることを特徴とする。In addition, the configuration of the capacitor remaining life diagnosis device of the present invention is as follows.
A remaining life diagnosis device for diagnosing the life of a power storage unit formed using an electric double layer capacitor, provided in a power compensation device,
Temperature measuring means for measuring the temperature of the battery, voltage measuring means for measuring a DC voltage of the battery, current measuring means for measuring a DC current output from the battery,
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring unit and the measured current measured by the current measuring unit when the power storage unit is in a discharged state, Capacitance calculating means for calculating capacitance;
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring means and the measured current measured by the current measuring means when in the discharged state, the internal resistance of the electricity storage unit when in the discharged state is Internal resistance calculating means for calculating;
Based on the capacitance of the power storage unit and the internal resistance of the power storage unit, a discharge time calculation means for calculating a discharge time during which the power storage unit can discharge while outputting rated power;
How long is the time when the discharge time of the power storage unit is less than the rated compensation time required as the time for the power compensation device to output the rated power, from the time when the discharge state is reached A remaining life calculating means for obtaining the remaining life shown,
The remaining life calculating means includes
Capacitance change rate characteristics indicating the characteristics that the capacitance of the power storage unit changes over time at each temperature, and internal characteristics indicating the characteristics that the internal resistance of the power storage unit changes over time for each temperature The resistance change rate characteristic is stored in advance,
The capacitance obtained by the capacitance calculating means at the time when the discharged state is reached, the internal resistance obtained by the internal resistance calculating means at the time when the discharged state is reached, and the rating Based on the power, the ratio obtained by dividing the discharge time determined by the discharge time calculation means by the rated compensation time,
The internal resistance at a plurality of times different from the time when the discharge state is reached and at the same temperature as the temperature when the discharge state is obtained is obtained from the internal resistance change rate characteristic, and the discharge state is obtained. The capacitance at the same time as the temperature at the time when the discharge state is obtained is obtained from the capacitance change rate characteristics at a plurality of times different from the time at the time of the discharge, and the plurality of times thus obtained are obtained. Based on the internal resistance and capacitance in time, and the rated power, the discharge time in the plurality of times obtained by the discharge time calculation means, the ratio in a plurality of times divided by the rated compensation time,
Extrapolate each ratio obtained to obtain an extrapolation characteristic line, find the point when this extrapolation characteristic line becomes 100%, and calculate the time between this point and the point when the discharge state is reached in the remaining life It is characterized by being determined to be.

また本発明の余寿命診断装置を備えた電力補償装置の構成は、
前記の余寿命診断装置が電力補償装置に設置されており、
電力補償時に前記蓄電体の電力を逆変換して負荷に供給する電力変換器が作動している時に、前記蓄電体の直流電圧を測定できる位置に前記電圧測定手段が配置され、前記蓄電体が出力する直流電流を測定できる位置に前記電流測定手段が配置されていることを特徴とする。Moreover, the configuration of the power compensation device provided with the remaining life diagnosis device of the present invention is as follows:
The remaining life diagnosis device is installed in the power compensation device,
The voltage measuring means is disposed at a position where the DC voltage of the power storage unit can be measured when a power converter that reversely converts the power of the power storage unit and supplies the load to the load is operating during power compensation. The current measuring means is arranged at a position where the output direct current can be measured.

また本発明の余寿命診断装置を備えた電力補償装置の構成は、
前記の余寿命診断装置が電力補償装置に設置されており、
前記電力補償装置には、抵抗器と、チョッパ動作することにより前記蓄電体の電力を放電して前記抵抗器に供給して消費させるチョッパが備えられており、
前記チョッパがチョッパ動作している時に、前記蓄電体の直流電圧を測定できる位置に前記電圧測定手段が配置され、前記蓄電体が出力する直流電流を測定できる位置に前記電流測定手段が配置されていることを特徴とする。Moreover, the configuration of the power compensation device provided with the remaining life diagnosis device of the present invention is as follows:
The remaining life diagnosis device is installed in the power compensation device,
The power compensator includes a resistor and a chopper that discharges the electric power of the power storage unit by operating a chopper and supplies the electric power to the resistor for consumption.
When the chopper is operating as a chopper, the voltage measuring means is disposed at a position where the direct current voltage of the power storage unit can be measured, and the current measuring means is disposed at a position where the direct current output from the power storage body can be measured. It is characterized by being.

また本発明のキャパシタの余寿命診断装置の構成は、
電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、前記電力補償装置により電力補償される負荷が消費する電力である負荷所要電力を測定する電力測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記蓄電体の静電容量と前記蓄電体の内部抵抗と前記負荷所要電力を基に、前記蓄電体が前記負荷所要電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が前記負荷所要電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を求める余寿命演算手段とを有し、
前記余寿命演算手段は、
前記蓄電体の静電容量が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す静電容量変化率特性と、前記蓄電体の内部抵抗が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す内部抵抗変化率特性を予め記憶しており、
前記放電状態となったときにおける時点で前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記放電状態となったときにおける時点で前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗と、前記電力測定手段により求めた前記負荷所要電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた放電時間を、前記定格補償時間で割った割合と、
前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での内部抵抗を前記内部抵抗変化率特性から求め、前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での静電容量を前記静電容量変化率特性から求め、このようにして求めた複数の時間における内部抵抗と静電容量と、前記電力測定手段により求めた前記負荷所要電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた複数の時間における放電時間を、前記定格補償時間で割った複数の時間における割合を求め、
求めた各割合を外挿演算して外挿演算特性線を求め、この外挿演算特性線が１００％になる時点を求め、この時点と前記放電状態となった時点との時間を余寿命であるとして求めることを特徴とする。In addition, the configuration of the capacitor remaining life diagnosis device of the present invention is as follows.
A remaining life diagnosis device for diagnosing the life of a power storage unit formed using an electric double layer capacitor, provided in a power compensation device,
Temperature compensation means for measuring the temperature of the power storage unit, voltage measurement means for measuring a direct current voltage of the power storage unit, current measurement unit for measuring a direct current output from the power storage unit, and power compensation by the power compensation device Power measuring means for measuring the required load power, which is the power consumed by the loaded load,
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring unit and the measured current measured by the current measuring unit when the power storage unit is in a discharged state, Capacitance calculating means for calculating capacitance;
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring means and the measured current measured by the current measuring means when in the discharged state, the internal resistance of the electricity storage unit when in the discharged state is Internal resistance calculating means for calculating;
Based on the capacitance of the power storage unit, the internal resistance of the power storage unit, and the required load power, a discharge time calculation means for calculating a discharge time during which the power storage unit can discharge while outputting the required load power When,
The time when the discharge time of the power storage unit is less than the rated compensation time required as the time for the power compensation device to output the required load power is the time from the time when the discharge state is reached. A remaining life calculating means for obtaining a remaining life indicating
The remaining life calculating means includes
Capacitance change rate characteristics indicating the characteristics that the capacitance of the power storage unit changes over time at each temperature, and internal characteristics indicating the characteristics that the internal resistance of the power storage unit changes over time for each temperature The resistance change rate characteristic is stored in advance,
The capacitance obtained by the capacitance calculating means at the time when the discharge state is reached, the internal resistance obtained by the internal resistance calculating means at the time when the discharge state is reached, and the power Based on the required load power obtained by the measuring means, the ratio obtained by dividing the discharge time obtained by the discharge time calculating means by the rated compensation time,
The internal resistance at a plurality of times different from the time when the discharge state is reached and at the same temperature as the temperature when the discharge state is obtained is obtained from the internal resistance change rate characteristic, and the discharge state is obtained. The capacitance at the same time as the temperature at the time when the discharge state is obtained is obtained from the capacitance change rate characteristics at a plurality of times different from the time at the time of the discharge, and the plurality of times thus obtained are obtained. Based on the internal resistance and capacitance in time and the required load power obtained by the power measuring means, a plurality of times obtained by dividing the discharge time obtained by the discharge time calculating means by the rated compensation time. Find the percentage in time,
Extrapolate each ratio obtained to obtain an extrapolation characteristic line, find the point when this extrapolation characteristic line becomes 100%, and calculate the time between this point and the point when the discharge state is reached in the remaining life It is characterized by being determined to be.

本発明によれば、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体（キャパシタ列盤）が定格電力や負荷所要電力を出力しつつ放電することができる放電時間が、各電力補償装置に応じて要求される定格補償時間を越えているという状態の下で、蓄電体を使用することができる余寿命を正確に診断することができる。
このため、定格電力や負荷所要電力を放電することができる時間が、定格補償時間に達しないといった不具合を未然に防ぐことが可能になる。According to the present invention, a discharge time in which a power storage unit (capacitor panel) formed using an electric double layer capacitor can be discharged while outputting rated power or required load power is required according to each power compensation device. Under the condition that the rated compensation time is exceeded, it is possible to accurately diagnose the remaining life in which the power storage unit can be used.
For this reason, it becomes possible to prevent the trouble that the time during which the rated power and the required load power can be discharged does not reach the rated compensation time.

本発明の実施例１にかかる、余寿命診断装置を備えた電力補償装置を示す構成図。The block diagram which shows the electric power compensation apparatus provided with the remaining life diagnostic apparatus concerning Example 1 of this invention. キャパシタ余寿命診断部を示す機能ブロック図。The functional block diagram which shows a capacitor remaining life diagnostic part. 静電容量変化率の時間変化特性を示す特性図。The characteristic view which shows the time change characteristic of an electrostatic capacitance change rate. 内部抵抗変化率の時間変化特性を示す特性図。The characteristic view which shows the time change characteristic of internal resistance change rate. 「放電時間／定格補償時間」の時間変化特性を示す特性図。The characteristic view which shows the time change characteristic of "discharge time / rated compensation time". 電力補償時にキャパシタ列盤から出力される電流特性を示す特性図。The characteristic view which shows the current characteristic output from a capacitor row | line | column at the time of electric power compensation. 電力補償時のキャパシタ列盤の電圧特性を示す特性図。The characteristic view which shows the voltage characteristic of the capacitor row | line | column at the time of electric power compensation. 外挿演算により求めた「放電時間／定格補償時間」の特性を示す特性図。The characteristic view which shows the characteristic of "discharge time / rated compensation time" calculated | required by extrapolation calculation. 本発明の実施例２にかかる、余寿命診断装置を備えた電力補償装置を示す構成図。The block diagram which shows the electric power compensation apparatus provided with the remaining life diagnostic apparatus concerning Example 2 of this invention. 本発明の実施例３にかかる、余寿命診断装置を備えた電力補償装置を示す構成図。The block diagram which shows the electric power compensation apparatus provided with the remaining life diagnostic apparatus concerning Example 3 of this invention. 外挿演算により求めた「放電時間／定格補償時間」の特性を示す特性図。The characteristic view which shows the characteristic of "discharge time / rated compensation time" calculated | required by extrapolation calculation. 電力補償装置を示す構成図。The block diagram which shows an electric power compensation apparatus. キャパシタ列盤を示す構成図。The block diagram which shows a capacitor row.

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples.

図１は、本発明の実施例１に係る、余寿命診断装置を備えた瞬時電圧低下補償装置を示す。なお、図１２に示す瞬時電圧低下補償装置と同一機能を果たす部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。     FIG. 1 shows an instantaneous voltage drop compensator including a remaining life diagnosis apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which fulfill | performs the same function as the instantaneous voltage drop compensation apparatus shown in FIG. 12, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例１では、瞬時電圧低下補償装置に、余寿命診断装置の部材要素として、キャパシタ余寿命診断部１００と、温度測定器１１０と、表示装置１２０を備えている。
更に、瞬時電圧低下補償装置にもともと備えられていた、直流電圧測定器９と直流電流測定器１０を、余寿命診断装置の部材要素とし流用している。直流電流測定器１０としては、高い応答速度を持つ電流計測用クランプメータを用いることが好適である。In the first embodiment, the instantaneous voltage drop compensator includes a capacitor remaining life diagnosis unit 100, a temperature measuring device 110, and a display device 120 as member elements of the remaining life diagnosis device.
Further, the DC voltage measuring device 9 and the DC current measuring device 10 originally provided in the instantaneous voltage drop compensation device are used as member elements of the remaining life diagnosis device. As the DC current measuring instrument 10, it is preferable to use a current measuring clamp meter having a high response speed.

温度測定器１１０は、キャパシタ列盤７内のキャパシタモジュールのいずれかの温度を測定し、測定した温度値を示す温度信号Ｔが、制御装置４を介してキャパシタ余寿命診断部１００に送られる。温度測定器１００を配置する部分は、キャパシタモジュールの電気絶縁を損なわない場所としている。
直流電圧測定器９は、キャパシタ列盤７の直流電圧を測定し、測定した直流電圧値を示す電圧信号Ｖが、制御装置４を介してキャパシタ余寿命診断部１００に送られる。
直流電流測定器１０は、キャパシタ列盤７から出力される放電電流を測定し、測定した直流電流値を示す電流信号Ｉが、制御装置４を介してキャパシタ余寿命診断部１００に送られる。The temperature measuring device 110 measures the temperature of any one of the capacitor modules in the capacitor array 7, and a temperature signal T indicating the measured temperature value is sent to the capacitor remaining life diagnosis unit 100 via the control device 4. The portion where the temperature measuring device 100 is disposed is a place where the electrical insulation of the capacitor module is not impaired.
The DC voltage measuring instrument 9 measures the DC voltage of the capacitor board 7, and a voltage signal V indicating the measured DC voltage value is sent to the capacitor remaining life diagnosis unit 100 via the control device 4.
The DC current measuring device 10 measures the discharge current output from the capacitor board 7, and a current signal I indicating the measured DC current value is sent to the capacitor remaining life diagnosis unit 100 via the control device 4.

図２は、キャパシタ余寿命診断部１００の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、キャパシタ余寿命診断部１００は、タイマ／時間積算計１０１と、信号入力ポート１０２と、データ保存ＲＡＭ１０３と、プログラム保存ＲＡＭ１０４と、メモリ装置１０５と、中央演算装置（ＣＰＵ）１０６を有している。   FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the capacitor remaining life diagnosis unit 100. As shown in FIG. 2, the remaining capacitor life diagnosis unit 100 includes a timer / time accumulator 101, a signal input port 102, a data storage RAM 103, a program storage RAM 104, a memory device 105, and a central processing unit (CPU). 106.

タイマ／時間積算計１０１は、システムタイマとしての機能と、キャパシタ列盤７の動作時間を計時する機能を有している。「動作時間」とは、キャパシタ列盤７に充電が完了して、電力補償装置（本例では瞬時電圧低下補償装置）として、機能が発揮可能な状態になった時点からの時間を意味する。   The timer / time accumulator 101 has a function as a system timer and a function of measuring the operation time of the capacitor panel 7. “Operating time” means the time from when the capacitor panel 7 is fully charged and the power compensation device (instantaneous voltage drop compensation device in this example) is ready to function.

温度信号Ｔ，電圧信号Ｖ，電流信号Ｉは、信号入力ポート１０２を介してキャパシタ余寿命診断部１００に入力される。   The temperature signal T, the voltage signal V, and the current signal I are input to the capacitor remaining life diagnosis unit 100 via the signal input port 102.

データ保存ＲＡＭ１０３は、測定データの保存や、ＣＰＵ１０６のワークエリアとして使用される。   The data storage RAM 103 is used for storing measurement data and as a work area for the CPU 106.

プログラム保存ＲＡＭ１０４には、ＣＰＵ１０６を動作させて所定の演算動作をさせる演算プログラムが記憶されている。この演算プログラムとしては、次のようなものがある。
（１）静電容量演算プログラム
（２）内部抵抗演算プログラム
（３）放電時間演算プログラム
（４）余寿命診断プログラムThe program storage RAM 104 stores an arithmetic program for operating the CPU 106 to perform a predetermined arithmetic operation. Examples of this arithmetic program are as follows.
(1) Capacitance calculation program (2) Internal resistance calculation program (3) Discharge time calculation program (4) Remaining life diagnosis program

メモリ装置１０５には、図３に示すような、温度別の課電時におけるキャパシタ列盤７の静電容量変化率を示す特性と、図４に示すような、温度別の課電時におけるキャパシタ列盤７の内部抵抗変化率と、図５に示すような、使用温度別でのキャパシタ列盤７の放電時間／定格補償時間を示す特性が記憶されている。図３〜図５に示す特性は、予め測定して求めたものである。
また、図３〜図５において、高温は例えば６０°Ｃであり、中温は例えば３０°Ｃであり、低温は例えば１０°Ｃであり、横軸は課電時間であり前述した動作時間に対応する。The memory device 105 includes a characteristic indicating the rate of change in the capacitance of the capacitor array 7 when power is applied according to temperature as shown in FIG. 3, and a capacitor when power is applied according to temperature as shown in FIG. A characteristic indicating the rate of change in internal resistance of the row 7 and the discharge time / rated compensation time of the capacitor row 7 for each operating temperature as shown in FIG. 5 is stored. The characteristics shown in FIGS. 3 to 5 are obtained by measurement in advance.
3 to 5, the high temperature is, for example, 60 ° C., the intermediate temperature is, for example, 30 ° C., the low temperature is, for example, 10 ° C., the horizontal axis is the charging time, and corresponds to the operation time described above. To do.

図３の特性を説明すると、横軸は時間であり、キャパシタ列盤７をフローティング充電した状態において、キャパシタ温度を高温、中温、低温にしたときの、各温度におけるキャパシタ列盤７の静電容量が時間の経過と共に変化する状態を示す特性である。図３の特性から、キャパシタ温度が高いほど、そして、時間が経過するほど、静電容量が低下していくことが分かる。   The characteristics in FIG. 3 will be described. The horizontal axis represents time, and the capacitance of the capacitor board 7 at each temperature when the capacitor temperature is set to high temperature, medium temperature, and low temperature in a state where the capacitor board 7 is floatingly charged. Is a characteristic indicating a state in which changes with time. From the characteristics of FIG. 3, it can be seen that the capacitance decreases as the capacitor temperature increases and as time elapses.

図４の特性を説明すると、横軸は時間であり、キャパシタ列盤７をフローティング充電した状態において、キャパシタ温度を高温、中温、低温にしたときの、各温度におけるキャパシタ列盤７の内部抵抗が時間の経過と共に変化する状態を示す特性である。図４の特性から、キャパシタ温度が高いほど、そして、時間が経過するほど、内部抵抗が上昇していくことが分かる。   The characteristics of FIG. 4 will be described. The horizontal axis represents time, and the internal resistance of the capacitor board 7 at each temperature when the capacitor temperature is set to high temperature, medium temperature, and low temperature in the state where the capacitor board 7 is floating-charged. It is a characteristic which shows the state which changes with progress of time. From the characteristics of FIG. 4, it can be seen that the internal resistance increases as the capacitor temperature increases and as time elapses.

図５の特性を説明すると、横軸は時間であり、縦軸は「放電時間／定格補償時間」を示す。この図５の特性は、キャパシタ温度を各温度（高温，中温，低温）にしたときにおいて、補償動作が通常の頻度で行われたときのキャパシタ列盤７の「放電時間／定格補償時間」が、時間の経過と共に変化する状態を示す特性である。   The characteristics in FIG. 5 will be described. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents “discharge time / rated compensation time”. The characteristic of FIG. 5 is that when the capacitor temperature is set to each temperature (high temperature, medium temperature, low temperature), the “discharge time / rated compensation time” of the capacitor panel 7 when the compensation operation is performed at a normal frequency. This is a characteristic indicating a state that changes with the passage of time.

ここにおいて、図５の縦軸の分母である「定格補償時間」とは、電力補償装置（本例では瞬時電圧低下補償装置）が確実に電力補償（瞬低補償）動作できるように、蓄電体（キャパシタ列盤７）が、予め決めた定格電力や負荷所要電力を出力しつつ放電すべき時間として要求された時間を意味する。
また図５の縦軸の分子である「放電時間」とは、キャパシタ列盤７が単に放電することができる時間を意味しているわけではなく、キャパシタ列盤７が定格電力や負荷所要電力を出力しつつ放電することができる時間を意味している。Here, the “rated compensation time”, which is the denominator of the vertical axis in FIG. 5, means that the power compensator (instantaneous voltage drop compensator in this example) can perform power compensation (instantaneous voltage compensation) operation reliably. It means the time required for (capacitor row 7) to be discharged while outputting predetermined rated power or load required power.
Further, “discharge time” as a numerator of the vertical axis in FIG. 5 does not mean a time during which the capacitor board 7 can simply be discharged, but the capacitor board 7 indicates the rated power and the required load power. It means the time that can be discharged while outputting.

図５の特性において、「放電時間／定格補償時間」が１００％未満になったら、蓄電体（キャパシタ列盤７）の寿命が尽きたことを意味する。
つまり、「放電時間／定格補償時間」が１００％未満になったら、蓄電体は放電することは可能ではあっても、定格電力や負荷所要電力を定格補償時間未満の時間しか出力できず、このような状態になったら本実施例では寿命が尽きたと判定する。In the characteristics shown in FIG. 5, when “discharge time / rated compensation time” is less than 100%, it means that the life of the power storage unit (capacitor panel 7) has been exhausted.
In other words, when the “discharge time / rated compensation time” is less than 100%, the power storage unit can be discharged, but the rated power and load power can be output only for less than the rated compensation time. In such a case, it is determined that the lifetime has expired.

このような余寿命診断装置では、系統電源１に瞬低が発生していない正常時には、キャパシタ余寿命診断部１００は、例えば１０〜３０分間隔で、温度信号Ｔ，電圧信号Ｖ，電流信号Ｉを取り込み（サンプリングし）、データ保存ＲＡＭ１０３に記憶する。   In such a remaining life diagnosis device, when the system power supply 1 is normal and no instantaneous drop occurs, the capacitor remaining life diagnosis unit 100 performs the temperature signal T, the voltage signal V, and the current signal I at intervals of, for example, 10 to 30 minutes. Is sampled and stored in the data storage RAM 103.

系統電源１に瞬低が発生すると、制御装置４により、高速スイッチ２が遮断されると共に、電力変換器８がインバータ動作を開始してキャパシタ列盤７の電力が負荷３に供給される。つまり、キャパシタ列盤７が放電動作をする。   When an instantaneous drop occurs in the system power supply 1, the high-speed switch 2 is cut off by the control device 4, and the power converter 8 starts an inverter operation so that the power of the capacitor array 7 is supplied to the load 3. That is, the capacitor array board 7 performs a discharging operation.

瞬時電圧低下補償装置が瞬低補償動作を開始して、キャパシタ列盤７が定電力放電動作を開始したときの、キャパシタ列盤７から出力される電流特性は図６に示すようになり、キャパシタ列盤７の電圧特性は図７に示すようになる。
図６，図７において、時点ｔ０は瞬低補償動作を開始した時点であり、この時点ｔ０から電力変換器８がコンバータ動作を開始してキャパシタ列盤７からの放電が開始される。そして時点ｔ１以降になったら、定電力放電状態となる。When the instantaneous voltage drop compensation device starts the instantaneous voltage drop compensation operation and the capacitor board 7 starts the constant power discharge operation, the current characteristics output from the capacitor board 7 are as shown in FIG. The voltage characteristics of the row board 7 are as shown in FIG.
6 and 7, the time point t0 is a time point at which the instantaneous drop compensation operation is started. From this time point t0, the power converter 8 starts the converter operation, and the discharge from the capacitor panel 7 is started. And if it becomes after time t1, it will be in a constant power discharge state.

図７において、時点ｔ０における電圧Ｖ０は、キャパシタ列盤７が電流を出力していないときの電圧、つまり、内部抵抗の影響が無いときの電圧である。また、時点ｔ１における電圧Ｖ１は、キャパシタ列盤７が定格電流を出力しているため、内部抵抗による電圧降下分だけ低下した電圧である。   In FIG. 7, the voltage V0 at the time t0 is a voltage when the capacitor array 7 is not outputting current, that is, a voltage when there is no influence of the internal resistance. Further, the voltage V1 at the time point t1 is a voltage that is reduced by the voltage drop due to the internal resistance because the capacitor panel 7 outputs the rated current.

瞬低が発生して瞬時電圧低下補償装置により瞬低補償動作を開始した時点ｔ０以降は、キャパシタ余寿命診断部１００は、サンプリング周期を例えば２０ｍ秒以下に速めて、温度信号Ｔ，電圧信号Ｖ，電流信号Ｉをサンプリング周期毎に取り込み、各時点（サンプリング周期毎）の温度信号Ｔ，電圧信号Ｖ，電流信号Ｉをデータ保存ＲＡＭ１０３に時系列的に記憶する。
データ保存ＲＡＭ１０３に時系列的に記憶した電流信号Ｉから得た特性曲線が、図６であり、データ保存ＲＡＭ１０３に時系列的に記憶した電圧信号Ｖから得た特性曲線が、図７である。
図６，図７に示す特性曲線を得たら、ＣＰＵ１０６は、次に示す各ステップの演算動作をする。After the time t0 when a voltage sag occurs and the voltage sag compensation operation is started by the voltage sag compensator, the remaining capacitor life diagnosis unit 100 speeds up the sampling cycle to, for example, 20 ms or less, and outputs the temperature signal T and voltage signal V. The current signal I is taken in every sampling period, and the temperature signal T, voltage signal V, and current signal I at each time point (each sampling period) are stored in the data storage RAM 103 in time series.
FIG. 6 shows a characteristic curve obtained from the current signal I stored in the data storage RAM 103 in time series, and FIG. 7 shows a characteristic curve obtained from the voltage signal V stored in the data storage RAM 103 in time series.
When the characteristic curves shown in FIGS. 6 and 7 are obtained, the CPU 106 performs calculation operations in the following steps.

［静電容量と内部抵抗を求めるステップ］
ＣＰＵ１０６は、プログラム保存ＲＡＭ１０４から、「静電容量演算プログラム」を読み出し、この静電容量演算プログラムにより、次のような演算をしてキャパシタ列盤７の静電容量Ｃを求める。
即ち、時点ｔ０以降に時々刻々サンプリングした電圧信号Ｖ（ｔ）と電流信号Ｉ（ｔ）を次式に適用する。
Ｃ∫Ｉ（ｔ）ｄｔ＝∫（ｄＶ（ｔ）／ｄｔ）ｄｔ
この場合、積分範囲は、例えば、時点ｔ０から瞬低補償動作が終了した時点までとする。そして、上記式を解くことにより、今回の瞬低が発生した時における、キャパシタ列盤７の静電容量Ｃを求める。[Steps for obtaining capacitance and internal resistance]
The CPU 106 reads out the “capacitance calculation program” from the program storage RAM 104, and calculates the capacitance C of the capacitor array 7 by performing the following calculation using this capacitance calculation program.
That is, the voltage signal V (t) and the current signal I (t) sampled every moment after time t0 are applied to the following equation.
C∫I (t) dt = ∫ (dV (t) / dt) dt
In this case, the integration range is, for example, from the time point t0 to the time point when the sag compensation operation ends. Then, by solving the above equation, the capacitance C of the capacitor array 7 when the current instantaneous drop occurs is obtained.

ＣＰＵ１０６は、プログラム保存ＲＡＭ１０４から、「内部抵抗演算プログラム」を読み出し、この内部抵抗演算プログラムにより、次のような演算をしてキャパシタ列盤７の内部抵抗Ｒを求める。
即ち、時点ｔ１における電流Ｉ１と、時点ｔ１における電圧Ｖ１を次式に適用して、今回の瞬低が発生した時における、内部抵抗Ｒを求める。
Ｒ＝Ｖ１／Ｉ１
なお、この例では時点ｔ１における電流Ｉ１と電圧Ｖ１を使用したが、時点ｔ１以降の時点、つまり、定電力放電ができるようになった期間における時点であれば、時点ｔ１でなくてもよい。このように電流，電圧を取り込む時点（定電力放電ができるようになった時点、例えばｔ１）は、キャパシタ列盤７を適用する電力補償装置の特性に応じて予め設定している。The CPU 106 reads out the “internal resistance calculation program” from the program storage RAM 104 and calculates the internal resistance R of the capacitor array 7 by performing the following calculation using the internal resistance calculation program.
That is, the current I1 at the time point t1 and the voltage V1 at the time point t1 are applied to the following equation to determine the internal resistance R when the current instantaneous drop occurs.
R = V1 / I1
In this example, the current I1 and the voltage V1 at the time point t1 are used, but the time point t1 does not have to be a time point after the time point t1, that is, a time point in a period in which constant power discharge can be performed. As described above, the time when the current and voltage are taken (when the constant power discharge becomes possible, for example, t1) is set in advance according to the characteristics of the power compensator to which the capacitor array 7 is applied.

［放電時間を求めるステップ］
ＣＰＵ１０６は、プログラム保存ＲＡＭ１０４から、「放電時間演算プログラム」を読み出し、この放電時間演算プログラムに、前述した静電容量演算プログラムを用いて求めたキャパシタ列盤７の静電容量Ｃと、前述した内部抵抗演算プログラムを用いて求めた内部抵抗Ｒを適用して、今回の瞬低が発生した時における、キャパシタ列盤７の放電時間を求める。
前述したように、ここでいう「放電時間」とは、キャパシタ列盤７が単に放電することができる時間を意味しているわけではなく、キャパシタ列盤７が定格電力や負荷所要電力を出力しつつ放電することができる時間である。[Step for obtaining discharge time]
The CPU 106 reads out the “discharge time calculation program” from the program storage RAM 104, and in this discharge time calculation program, the capacitance C of the capacitor board 7 obtained by using the above-described capacitance calculation program and the above-mentioned internal The internal resistance R obtained using the resistance calculation program is applied to obtain the discharge time of the capacitor array 7 when the current instantaneous drop occurs.
As described above, the “discharge time” here does not mean a time during which the capacitor array 7 can be simply discharged, but the capacitor array 7 outputs the rated power and the required load power. It is the time that can be discharged while.

放電時間演算プログラム（放電時間演算式）としては、各種のプログラム（演算式）が既に公知になっているが、例えば、文献「The 12th international seminar double layers capacitor and similar energy storage devices, Dec9.11 (2002)：岡村 廸夫」に示されている演算プログラムを用いて、キャパシタ列盤７の放電時間を求めている。   As the discharge time calculation program (discharge time calculation formula), various programs (calculation formulas) are already known. For example, the document “The 12th international seminar double layers capacitor and similar energy storage devices, Dec9.11 ( 2002): The discharge time of the capacitor array 7 is obtained using the calculation program shown in “Tatsuo Okamura”.

上記文献に示されている放電時間演算式の一例を示すと、次の通りである。

Figure 0005131350
なお、この放電時間演算式（１）はキャパシタの放電終止電圧が（１／２）ｖｏの場合であり、ｔは定格電力を放電可能な放電時間、Ｃは静電容量（Ｆ）、Ｒは内部抵抗（Ω）、Ｗは出力電力（Ｗ）、ｖは電圧（Ｖ）を示す。
電力Ｗとしては、定格電力や、負荷所要電力が用いられる。An example of the discharge time calculation formula shown in the above document is as follows.
Figure 0005131350
 This discharge time calculation formula (1) is for the case where the discharge end voltage of the capacitor is (1/2) vo, t is the discharge time during which the rated power can be discharged, C is the capacitance (F), and R is Internal resistance (Ω), W represents output power (W), and v represents voltage (V).
As the power W, rated power or load required power is used.

なお静電容量Ｃと、内部抵抗Ｒと、温度信号Ｔの温度履歴から求めた平均温度をパラメータとして、放電時間を求めるデータベースを予め設定しておき、このデータベースを基に放電時間を求めるようにしてもよい。   A database for obtaining the discharge time is set in advance using the capacitance C, the internal resistance R, and the average temperature obtained from the temperature history of the temperature signal T as parameters, and the discharge time is obtained based on this database. May be.

［余寿命を診断するステップ（第１の手法）］
ＣＰＵ１０６は、プログラム保存ＲＡＭ１０４から、「余寿命を診断する第１のプログラム」を読み出し、この余寿命を推定する第１のプログラムにより、図５の特性曲線を利用して次のような演算をしてキャパシタ列盤７の余寿命を推定する。
即ち、前述した放電時間演算プログラムを用いて求めた、瞬低が発生した時点ｔ０における放電時間を、定格補償時間で割った割合Ｐ０［％］を求める。[Step of diagnosing remaining life (first method)]
The CPU 106 reads the “first program for diagnosing the remaining life” from the program storage RAM 104, and performs the following calculation using the characteristic curve of FIG. 5 by the first program for estimating the remaining life. Thus, the remaining life of the capacitor panel 7 is estimated.
That is, the ratio P0 [%] obtained by dividing the discharge time at the time t0 when the instantaneous drop occurs, which is obtained by using the above-described discharge time calculation program, is obtained.

また瞬低が発生した時点ｔ０の温度を判定する。ここでは、例えば、温度が高温（６０°Ｃ）であった場合には、図５の特性から、高温時の特性曲線において、時点ｔ０における割合Ｐ０Ｈ［％］を求める。
なお、時点ｔ０の温度としては、温度信号Ｔの温度履歴から求めた平均温度を採用している。Further, the temperature at the time point t0 when the instantaneous drop occurs is determined. Here, for example, when the temperature is high (60 ° C.), the ratio P0H [%] at the time point t0 is obtained from the characteristics shown in FIG.
As the temperature at time t0, an average temperature obtained from the temperature history of the temperature signal T is employed.

平均温度が６０°Ｃの場合には、余寿命をＸとすると、図５の特性から
Ｐ０Ｈ／Ｐ０＝（ｔＨ−ｔｏ）／Ｘ・・・・（２）
という関係式が成り立ち、この式から余寿命Ｘを求める。
上記関係式は、図５に示す特性が略線形である場合に適用することができるものである。When the average temperature is 60 ° C. and the remaining life is X, P0H / P0 = (tH−to) / X (2)
The following relationship is established, and the remaining life X is obtained from this equation.
The above relational expression can be applied when the characteristics shown in FIG. 5 are substantially linear.

また瞬低が発生した時点ｔ０の温度が中温（３０°Ｃ）であった場合には、図５の特性から、中温時の特性曲線において、時点ｔ０における割合Ｐ０Ｍ［％］を求める。
なお、時点ｔ０の温度としては、温度信号Ｔの温度履歴から求めた平均温度を採用している。Further, when the temperature at the time point t0 when the instantaneous drop occurs is an intermediate temperature (30 ° C.), the ratio P0M [%] at the time point t0 is obtained from the characteristic curve of FIG.
As the temperature at time t0, an average temperature obtained from the temperature history of the temperature signal T is employed.

平均温度が３０°Ｃの場合には、余寿命をＸとすると、図５の特性から
Ｐ０Ｍ／Ｐ０＝（ｔＭ−ｔｏ）／Ｘ・・・・（３）
という関係式が成り立ち、この式から余寿命Ｘを求める。
上記関係式は、図５に示す特性が略線形である場合に適用することができるものである。When the average temperature is 30 ° C. and the remaining lifetime is X, P0M / P0 = (tM-to) / X (3)
The following relationship is established, and the remaining life X is obtained from this equation.
The above relational expression can be applied when the characteristics shown in FIG. 5 are substantially linear.

また瞬低が発生した時点ｔ０の温度が低温（１０°Ｃ）であった場合には、図５の特性から、低温時の特性曲線において、時点ｔ０における割合Ｐ０Ｌ［％］を求める。
なお、時点ｔ０の温度としては、温度信号Ｔの温度履歴から求めた平均温度を採用している。Further, when the temperature at the time point t0 when the instantaneous drop occurs is a low temperature (10 ° C.), the ratio P0L [%] at the time point t0 is obtained from the characteristic curve at the low temperature from the characteristics of FIG.
As the temperature at time t0, an average temperature obtained from the temperature history of the temperature signal T is employed.

平均温度が１０°Ｃの場合には、余寿命をＸとすると、図５の特性から
Ｐ０Ｌ／Ｐ０＝（ｔＬ−ｔｏ）／Ｘ・・・・（４）
という関係式が成り立ち、この式から余寿命Ｘを求める。
上記関係式は、図５に示す特性が略線形である場合に適用することができるものである。When the average temperature is 10 ° C. and the remaining life is X, P0L / P0 = (tL-to) / X (4)
The following relationship is established, and the remaining life X is obtained from this equation.
The above relational expression can be applied when the characteristics shown in FIG. 5 are substantially linear.

なお図５の特性図では、高温（６０°Ｃ）時の特性曲線と、中温（３０°Ｃ）時の特性曲線と、低温（１０°Ｃ）時の特性曲線のみがあるが、瞬低が発生した温度が、上記の高温（６０°Ｃ），中温（３０°Ｃ），低温（１０°Ｃ）以外の温度（例えば４０°Ｃ）である場合には、高温（６０°Ｃ），中温（３０°Ｃ），低温（１０°Ｃ）の３本の特性曲線を、最小二乗法などの演算により回帰式を求め、この回帰式を用いて、例えば４０°Ｃにおける特性曲線を求める。
そして、例えば４０°Ｃにおける特性曲線を用いて、前述した式（２）（３）（４）と同様な演算をして、余寿命Ｘを求める。In the characteristic diagram of FIG. 5, there are only a characteristic curve at high temperature (60 ° C.), a characteristic curve at medium temperature (30 ° C.), and a characteristic curve at low temperature (10 ° C.). When the generated temperature is a temperature other than the above high temperature (60 ° C), medium temperature (30 ° C), and low temperature (10 ° C) (eg, 40 ° C), the temperature is high (60 ° C), medium temperature A regression equation is obtained from three characteristic curves of (30 ° C.) and low temperature (10 ° C.) by an operation such as a least square method, and a characteristic curve at 40 ° C., for example, is obtained using the regression equation.
Then, for example, using the characteristic curve at 40 ° C., the remaining life X is obtained by performing the same calculation as the above-described equations (2), (3), and (4).

キャパシタ余寿命診断部１００にて求めた余寿命Ｘは、表示装置１２０に表示される。
なお、求めた余寿命Ｘが、瞬時電圧低下補償装置の保証寿命期間に達しない場合や、今回の瞬低が発生した時に求めた割合（＝放電時間／定格補償時間）Ｐ０［％］が１００％未満になっている場合には、警報を発することもできる。The remaining life X obtained by the capacitor remaining life diagnosis unit 100 is displayed on the display device 120.
It should be noted that the ratio (= discharge time / rated compensation time) P0 [%] obtained when the obtained remaining life X does not reach the guaranteed lifetime of the instantaneous voltage drop compensator or when the current instantaneous drop occurs is 100. If it is less than%, an alarm can be issued.

［余寿命を診断するステップ（第２の手法）］
余寿命を診断する手法としては、上述した第１の手法の他に、次に説明する第２の手法を用いることもできる。[Step of diagnosing remaining life (second method)]
As a method for diagnosing the remaining life, in addition to the first method described above, a second method described below can be used.

ＣＰＵ１０６は、プログラム保存ＲＡＭ１０４から、「余寿命を診断する第２のプログラム」を読み出す。
本例では、瞬低発生時の検出温度が例えば高温（６０°Ｃ）であったとして説明をする。なお、瞬低発生時の検出温度としては、温度信号Ｔの温度履歴から求めた平均温度を採用している。The CPU 106 reads out the “second program for diagnosing the remaining life” from the program storage RAM 104.
In this example, a description will be given assuming that the detected temperature at the time of occurrence of a sag is, for example, a high temperature (60 ° C.). Note that the average temperature obtained from the temperature history of the temperature signal T is adopted as the detected temperature when the instantaneous drop occurs.

まず、前述した放電時間演算プログラムを用いて求めた、瞬低が発生した時点ｔ０における放電時間を、定格補償時間で割った割合Ｐ０［％］を求める。この時点ｔ０における割合Ｐ０［％］を、図８に示すようにプロットする。
本例では、前述した放電時間演算式（１）により放電時間を求める場合には、電力Ｗとして定格電力を用いる。First, a ratio P0 [%] obtained by dividing the discharge time at the time point t0 when the instantaneous drop occurs, obtained by using the above-described discharge time calculation program, by the rated compensation time is obtained. The ratio P0 [%] at time t0 is plotted as shown in FIG.
In this example, the rated power is used as the power W when the discharge time is obtained by the above-described discharge time arithmetic expression (1).

次に時点ｔ０とは異なる時点、例えば時点ｔ１０における静電容量Ｃ１０を、図３に示す特性のうち今回の瞬低発生時の温度（例えば高温の６０°Ｃ）に対応した特性から求める。また、時点ｔ１０における内部抵抗Ｒ１０を、図４に示す特性のうち今回の瞬低発生時の温度（例えば高温の６０°Ｃ）に対応した特性から求める。   Next, the capacitance C10 at a time different from the time t0, for example, the time t10, is obtained from the characteristics corresponding to the temperature (for example, 60 ° C. of the high temperature) at the time of the current instantaneous voltage drop among the characteristics shown in FIG. Further, the internal resistance R10 at time t10 is obtained from the characteristics corresponding to the temperature (for example, 60 ° C. of the high temperature) at the time of the current instantaneous voltage drop among the characteristics shown in FIG.

次に、前述した放電時間演算プログラムに、静電容量Ｃ１０と、内部抵抗Ｒ１０を適用して、時点ｔ１０におけるキャパシタ列盤７の放電時間を予想する。
本例では、前述した放電時間演算式（１）により放電時間を求める場合には、電力Ｗとして定格電力を用いる。
そして、時点ｔ１０における放電時間（予想した放電時間）を、定格補償時間で割った割合Ｐ１０［％］を求め、時点ｔ１０における割合Ｐ１０［％］を、図８に示すようにプロットする。Next, by applying the capacitance C10 and the internal resistance R10 to the above-described discharge time calculation program, the discharge time of the capacitor array 7 at the time point t10 is predicted.
In this example, the rated power is used as the power W when the discharge time is obtained by the above-described discharge time arithmetic expression (1).
Then, a ratio P10 [%] obtained by dividing the discharge time (predicted discharge time) at time t10 by the rated compensation time is obtained, and the ratio P10 [%] at time t10 is plotted as shown in FIG.

次に、時点ｔ０，ｔ１０とは異なる時点、例えば時点ｔ２０における静電容量Ｃ２０を、図３に示す特性のうち今回の瞬低発生時の温度（例えば高温の６０°Ｃ）に対応した特性から求める。また、時点ｔ２０における内部抵抗Ｒ２０を、図４に示す特性のうち今回の瞬低発生時の温度（例えば高温の６０°Ｃ）に対応した特性から求める。   Next, the electrostatic capacity C20 at a time point different from the time points t0 and t10, for example, the time point t20, is selected from the characteristics corresponding to the temperature (for example, 60 ° C. of the high temperature) at the time of the current instantaneous drop among the characteristics shown in FIG. Ask. Further, the internal resistance R20 at the time point t20 is obtained from the characteristics corresponding to the temperature (for example, 60 ° C. of the high temperature) at the time of the current instantaneous voltage drop among the characteristics shown in FIG.

次に、前述した放電時間演算プログラムに、静電容量Ｃ２０と、内部抵抗Ｒ２０を適用して、時点ｔ２０におけるキャパシタ列盤７の放電時間を予想する。
本例では、前述した放電時間演算式（１）により放電時間を求める場合には、電力Ｗとして定格電力を用いる。
そして時点ｔ２０における放電時間（予想した放電時間）を、定格補償時間で割った割合Ｐ２０［％］を求め、時点ｔ２０における割合Ｐ２０［％］を、図８に示すようにプロットする。Next, the capacitance C20 and the internal resistance R20 are applied to the above-described discharge time calculation program to predict the discharge time of the capacitor array 7 at the time t20.
In this example, the rated power is used as the power W when the discharge time is obtained by the above-described discharge time arithmetic expression (1).
Then, a ratio P20 [%] obtained by dividing the discharge time (predicted discharge time) at time t20 by the rated compensation time is obtained, and the ratio P20 [%] at time t20 is plotted as shown in FIG.

このように少なくとも３つの時点（本例ではｔ０，ｔ１０，ｔ２０の時点）における割合Ｐ０［％］，Ｐ１０［％］，Ｐ２０［％］をプロットする。
なお、正確性をより向上するには、ｔ０，ｔ１０，ｔ２０以外の時点における割合もプロットする。Thus, the ratios P0 [%], P10 [%], and P20 [%] at at least three time points (in this example, time points t0, t10, and t20) are plotted.
In order to further improve the accuracy, the ratios at times other than t0, t10, and t20 are also plotted.

そして、プロットした割合Ｐ０［％］，Ｐ１０［％］，Ｐ２０［％］を、外挿演算することにより、図８に示すような外挿演算特性線を求める。
この外挿演算特性線が１００％になる時点はｔｓであるので、キャパシタ余寿命診断装置１００は、時点ｔ０から見た余寿命Ｘは（ｔｓ−ｔ０）であると診断する。Then, extrapolation calculation characteristic lines as shown in FIG. 8 are obtained by extrapolating the plotted ratios P0 [%], P10 [%], and P20 [%].
Since the time point when the extrapolation calculation characteristic line becomes 100% is ts, the capacitor remaining life diagnosis device 100 diagnoses that the remaining life X viewed from the time point t0 is (ts−t0).

なお上記の説明では、瞬低が発生した時の温度（温度信号Ｔの温度履歴から求めた平均温度）が高温（６０°Ｃ）である時を例として説明したが、瞬低が発生したときの温度が、中温や低温であるときには、図４，図５に示す中温や低温における特性を用いて、中温や低温における静電容量や内部抵抗を求める。   In the above description, the case where the temperature when the instantaneous drop occurs (the average temperature obtained from the temperature history of the temperature signal T) is a high temperature (60 ° C) has been described as an example, but when the instantaneous drop occurs When the temperature is medium temperature or low temperature, the capacitance and internal resistance at medium temperature and low temperature are obtained using the characteristics at medium temperature and low temperature shown in FIGS.

また図４，図５に示す温度特性は、３種類の温度（高温、中温，低温）における特性のみが示されているが、瞬低発生時の温度が他の温度である場合には、３本の特性曲線を最小二乗法などの演算により回帰式を求め、この回帰式を用いて、他の温度における特性曲線を求める。
そしてこのようにして求めた特性を利用して他の温度における、静電容量や内部抵抗を求める。4 and 5 show only the characteristics at three types of temperatures (high temperature, medium temperature, and low temperature). However, when the temperature at the time of occurrence of a sag is another temperature, A regression equation is obtained from the characteristic curve of the book by an operation such as a least square method, and a characteristic curve at another temperature is obtained using the regression equation.
Then, the capacitance and internal resistance at other temperatures are obtained using the characteristics thus obtained.

キャパシタ余寿命診断部１００にて求めた余寿命Ｘは、表示装置１２０に表示される。
なお、求めた余寿命Ｘが、瞬時電圧低下補償装置の保証寿命期間に達しない場合や、今回の瞬低が発生した時に求めた割合（＝放電時間／定格補償時間）Ｐ０［％］が１００％未満になっている場合には、警報を発することもできる。The remaining life X obtained by the capacitor remaining life diagnosis unit 100 is displayed on the display device 120.
It should be noted that the ratio (= discharge time / rated compensation time) P0 [%] obtained when the obtained remaining life X does not reach the guaranteed lifetime of the instantaneous voltage drop compensator or when the current instantaneous drop occurs is 100. If it is less than%, an alarm can be issued.

上述した実施例１では、電力補償動作（瞬低補償動作や停電補償動作）をするために電力変換器８がコンバータ動作して、キャパシタ列盤７が放電（定電力放電）して負荷３に電力を供給する際における、キャパシタ列盤７の直流電圧や直流電流や温度を測定して、余寿命を診断していた。
これに対して実施例２では、メンテナンスモードにおいて、キャパシタ列盤７が放電する際における、キャパシタ列盤７の直流電圧や直流電流や温度を測定して、余寿命を診断する。In the first embodiment described above, the power converter 8 operates as a converter to perform the power compensation operation (instantaneous voltage compensation operation or power failure compensation operation), and the capacitor array 7 discharges (constant power discharge) to the load 3. The remaining life was diagnosed by measuring the DC voltage, DC current, and temperature of the capacitor panel 7 when supplying power.
In contrast, in the second embodiment, in the maintenance mode, the remaining life is diagnosed by measuring the DC voltage, DC current, and temperature of the capacitor board 7 when the capacitor board 7 is discharged.

図９に示すように予備充電用昇降圧チョッパ１２の出力側には、バイパススイッチ１２１を介して抵抗器１２２が接続されている。バイパススイッチ１２１と抵抗器１２２とを接続する導線には、直流電流測定器１２３と直流電圧測定器１２４が備えられている。   As shown in FIG. 9, a resistor 122 is connected to the output side of the preliminary charging step-up / down chopper 12 via a bypass switch 121. A direct current measuring device 123 and a direct current voltage measuring device 124 are provided on the conductive wire connecting the bypass switch 121 and the resistor 122.

メンテナンスモードでは、電力変換器８とコンバータ１１は停止状態になり、バイパススイッチ１２１が投入され、予備充電用昇降圧チョッパ１２が定電流放電モードで運転される。
このため、キャパシタ列盤７から定電流放電がされ、放電電流が抵抗器１２２で消費され、最終的にはキャパシタ列盤７が完全放電状態になる。In the maintenance mode, the power converter 8 and the converter 11 are stopped, the bypass switch 121 is turned on, and the preliminary charging step-up / down chopper 12 is operated in the constant current discharge mode.
For this reason, a constant current is discharged from the capacitor board 7, the discharge current is consumed by the resistor 122, and finally the capacitor board 7 is completely discharged.

このように、メンテナンスモードにおいて、キャパシタ列盤７を放電させる際に、直流電流測定器１２３は、キャパシタ列盤７から出力される放電電流を測定し、測定した直流電流値を示す電流信号Ｉを、キャパシタ余寿命診断部１００に送る。
また、直流電圧測定器１２４は、キャパシタ列盤７の直流電圧を測定し、測定した直流電圧値を示す電圧信号Ｖを、キャパシタ余寿命診断部１００に送る。
更に、温度測定器１１０は、キャパシタ列盤７の温度を測定し、測定した温度値を示す温度信号Ｔを、制御装置４を介してキャパシタ余寿命診断部１００に送る。As described above, when discharging the capacitor board 7 in the maintenance mode, the DC current measuring device 123 measures the discharge current output from the capacitor board 7 and generates a current signal I indicating the measured DC current value. To the capacitor remaining life diagnosis unit 100.
Further, the DC voltage measuring instrument 124 measures the DC voltage of the capacitor array 7 and sends a voltage signal V indicating the measured DC voltage value to the capacitor remaining life diagnosis unit 100.
Further, the temperature measuring device 110 measures the temperature of the capacitor board 7 and sends a temperature signal T indicating the measured temperature value to the capacitor remaining life diagnosis unit 100 via the control device 4.

余寿診断部１００は、実施例１のときと同様にして、直流信号Ｉと直流電圧Ｖと温度信号Ｔを取り込み、各演算プログラムにより演算をして、静電容量と内部抵抗を求め、次に放電時間を求め、最終的に余寿命を求めて、キャパシタ７の余寿命を診断する。この診断結果は、表示部１２０に表示される。   In the same manner as in the first embodiment, the life expectancy diagnosis unit 100 takes in the DC signal I, the DC voltage V, and the temperature signal T, and calculates the capacitance and internal resistance by calculating each calculation program. The discharge time is obtained, and the remaining life is finally obtained, and the remaining life of the capacitor 7 is diagnosed. This diagnosis result is displayed on the display unit 120.

次に本発明の実施例３を説明する。
前述した実施例１の余寿命を診断するステップ２（第２の）の手法では、放電時間演算式（１）により放電時間を求める場合には、電力Ｗとして定格電力を用いていたが、実施例３では、電力Ｗとして負荷所要電力を用いる。Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the method of step 2 (second) for diagnosing the remaining life of the first embodiment described above, when the discharge time is obtained by the discharge time calculation formula (1), the rated power is used as the power W. In Example 3, the required load power is used as the power W.

負荷における実際の消費電力は設備増強に伴う下流側負荷の増加や、負荷形態の変化（容量性負荷（整流器）の増加や、誘導性負荷（電動機等）の増加）によって変動するものである。
このため、このような実負荷において、電力補償装置が補償することができる余寿命を正確に診断することが重要である。
実施例３では、電力補償装置により電力補償される実負荷が消費する電力（負荷所要電力）を蓄電体が出力することができる放電時間が、定格補償時間を越えているという状態の下での、余寿命を診断するものである。The actual power consumption in the load fluctuates due to an increase in downstream load due to equipment enhancement and a change in load form (an increase in capacitive load (rectifier), an increase in inductive load (such as an electric motor)).
For this reason, it is important to accurately diagnose the remaining life that can be compensated by the power compensator in such an actual load.
In the third embodiment, the discharge time during which the power storage unit can output the power consumed by the actual load that is compensated by the power compensation device (load required power) exceeds the rated compensation time. This is to diagnose the remaining life.

図１０に示すように、本実施例３では、交流電力測定器１３０が備えられている。この交流電力測定器１３０は、高速スイッチ２が投入されているときに、系統電源１から負荷３に供給される電力を測定して、測定した電力値を示す電力信号Ｗを出力する。
この電力信号Ｗは、制御装置４を介してキャパシタ余寿命診断部１００に送られる。
キャパシタ余寿命診断部１００には、図２に示すのと同様に、タイマ／時間積算計１０１と、信号入力ポート１０２と、データ保存ＲＡＭ１０３と、プログラム保存ＲＡＭ１０４と、メモリ装置１０５と、中央演算装置（ＣＰＵ）１０６を有している。As shown in FIG. 10, in the third embodiment, an AC power measuring device 130 is provided. The AC power measuring device 130 measures the power supplied from the system power supply 1 to the load 3 when the high-speed switch 2 is turned on, and outputs a power signal W indicating the measured power value.
The power signal W is sent to the capacitor remaining life diagnosis unit 100 via the control device 4.
As shown in FIG. 2, the capacitor remaining life diagnosis unit 100 includes a timer / time accumulator 101, a signal input port 102, a data storage RAM 103, a program storage RAM 104, a memory device 105, a central processing unit. (CPU) 106 is included.

他の部分の構成及び作用は、図１に示す実施例と同じであるため、同一部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。   Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the embodiment shown in FIG. 1, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

次に実施例３の動作を説明する。
本例では、瞬低発生時の検出温度が例えば高温（６０°Ｃ）であったとして説明をする。なお、瞬低発生時の検出温度としては、温度信号Ｔの温度履歴から求めた平均温度を採用している。Next, the operation of the third embodiment will be described.
In this example, a description will be given assuming that the detected temperature at the time of occurrence of a sag is, for example, a high temperature (60 ° C.). Note that the average temperature obtained from the temperature history of the temperature signal T is adopted as the detected temperature when the instantaneous drop occurs.

まず、前述した放電時間演算式（１）を用いて求めた、瞬低が発生した時点ｔ０における放電時間を、定格補償時間で割った割合Ｑ０［％］を求める。この時点ｔ０における割合Ｑ０［％］を、図１１に示すようにプロットする。
本例では、前述した放電時間演算式（１）により放電時間を求める際に、電力Ｗとして負荷所要電力を用いる。First, a ratio Q0 [%] obtained by dividing the discharge time at the time point t0 when the instantaneous drop occurs, obtained by using the above-described discharge time arithmetic expression (1), is obtained. The ratio Q0 [%] at time t0 is plotted as shown in FIG.
In this example, the required load power is used as the power W when the discharge time is obtained by the above-described discharge time arithmetic expression (1).

次に時点ｔ０とは異なる時点、例えば時点ｔ１０における静電容量Ｃ１０を、図３に示す特性のうち今回の瞬低発生時の温度（例えば高温の６０°Ｃ）に対応した特性から求める。また、時点ｔ１０における内部抵抗Ｒ１０を、図４に示す特性のうち今回の瞬低発生時の温度（例えば高温の６０°Ｃ）に対応した特性から求める。   Next, the capacitance C10 at a time different from the time t0, for example, the time t10, is obtained from the characteristics corresponding to the temperature (for example, 60 ° C. of the high temperature) at the time of the current instantaneous voltage drop among the characteristics shown in FIG. Further, the internal resistance R10 at time t10 is obtained from the characteristics corresponding to the temperature (for example, 60 ° C. of the high temperature) at the time of the current instantaneous voltage drop among the characteristics shown in FIG.

次に、前述した放電時間演算式（１）に、静電容量Ｃ１０と、内部抵抗Ｒ１０を適用して、時点ｔ１０におけるキャパシタ列盤７の放電時間を予想する。
本例では、前述した放電時間演算式（１）により放電時間を求める際に、電力Ｗとして負荷所要電力を用いる。
そして、時点ｔ１０における放電時間（予想した放電時間）を、定格補償時間で割った割合Ｑ１０［％］を求め、時点ｔ１０における割合Ｑ１０［％］を、図１１に示すようにプロットする。Next, by applying the capacitance C10 and the internal resistance R10 to the above-described discharge time calculation formula (1), the discharge time of the capacitor panel 7 at the time point t10 is predicted.
In this example, the required load power is used as the power W when the discharge time is obtained by the above-described discharge time arithmetic expression (1).
Then, a ratio Q10 [%] obtained by dividing the discharge time (predicted discharge time) at the time t10 by the rated compensation time is obtained, and the ratio Q10 [%] at the time t10 is plotted as shown in FIG.

次に、時点ｔ０，ｔ１０とは異なる時点、例えば時点ｔ２０における静電容量Ｃ２０を、図３に示す特性のうち今回の瞬低発生時の温度（例えば高温の６０°Ｃ）に対応した特性から求める。また、時点ｔ２０における内部抵抗Ｒ２０を、図４に示す特性のうち今回の瞬低発生時の温度（例えば高温の６０°Ｃ）に対応した特性から求める。   Next, the electrostatic capacity C20 at a time point different from the time points t0 and t10, for example, the time point t20, is selected from the characteristics corresponding to the temperature (for example, 60 ° C. of the high temperature) at the time of the current instantaneous drop among the characteristics shown in FIG. Ask. Further, the internal resistance R20 at the time point t20 is obtained from the characteristics corresponding to the temperature (for example, 60 ° C. of the high temperature) at the time of the current instantaneous voltage drop among the characteristics shown in FIG.

次に、前述した放電時間演算式（１）に、静電容量Ｃ２０と、内部抵抗Ｒ２０を適用して、時点ｔ２０におけるキャパシタ列盤７の放電時間を予想する。
本例では、前述した放電時間演算式（１）により放電時間を求める際に、電力Ｗとして負荷所要電力を用いる。
そして時点ｔ２０における放電時間（予想した放電時間）を、定格補償時間で割った割合Ｑ２０［％］を求め、時点ｔ２０における割合Ｑ２０［％］を、図１１に示すようにプロットする。Next, by applying the capacitance C20 and the internal resistance R20 to the above-described discharge time calculation formula (1), the discharge time of the capacitor array 7 at the time point t20 is predicted.
In this example, the required load power is used as the power W when the discharge time is obtained by the above-described discharge time arithmetic expression (1).
Then, a ratio Q20 [%] obtained by dividing the discharge time (predicted discharge time) at time t20 by the rated compensation time is obtained, and the ratio Q20 [%] at time t20 is plotted as shown in FIG.

このように少なくとも３つの時点（本例ではｔ０，ｔ１０，ｔ２０の時点）における割合Ｑ０［％］，Ｑ１０［％］，Ｑ２０［％］をプロットする。
なお、正確性をより向上するには、ｔ０，ｔ１０，ｔ２０以外の時点における割合もプロットする。In this way, the ratios Q0 [%], Q10 [%], and Q20 [%] at at least three time points (time points t0, t10, and t20 in this example) are plotted.
In order to further improve the accuracy, the ratios at times other than t0, t10, and t20 are also plotted.

そして、プロットした割合Ｑ０［％］，Ｑ１０［％］，Ｑ２０［％］を、外挿演算することにより、図１１に示すような外挿演算特性線を求める。
この外挿演算特性線が１００％になる時点はｔｓであるので、キャパシタ余寿命診断装置１００は、時点ｔ０から見た余寿命Ｘは（ｔｓ−ｔ０）であると診断する。Then, extrapolation calculation characteristic lines as shown in FIG. 11 are obtained by extrapolating the plotted ratios Q0 [%], Q10 [%], and Q20 [%].
Since the time point when the extrapolation calculation characteristic line becomes 100% is ts, the capacitor remaining life diagnosis device 100 diagnoses that the remaining life X viewed from the time point t0 is (ts−t0).

なお上記の説明では、瞬低が発生した時の温度（温度信号Ｔの温度履歴から求めた平均温度）が高温（６０°Ｃ）である時を例として説明したが、瞬低が発生したときの温度が、中温や低温であるときには、図４，図５に示す中温や低温における特性を用いて、中温や低温における静電容量や内部抵抗を求める。   In the above description, the case where the temperature when the instantaneous drop occurs (the average temperature obtained from the temperature history of the temperature signal T) is a high temperature (60 ° C) has been described as an example, but when the instantaneous drop occurs When the temperature is medium temperature or low temperature, the capacitance and internal resistance at medium temperature and low temperature are obtained using the characteristics at medium temperature and low temperature shown in FIGS.

また図４，図５に示す温度特性は、３種類の温度（高温、中温，低温）における特性のみが示されているが、瞬低発生時の温度が他の温度である場合には、３本の特性曲線を最小二乗法などの演算により回帰式を求め、この回帰式を用いて、他の温度における特性曲線を求める。
そしてこのようにして求めた特性を利用して他の温度における、静電容量や内部抵抗を求める。4 and 5 show only the characteristics at three types of temperatures (high temperature, medium temperature, and low temperature). However, when the temperature at the time of occurrence of a sag is another temperature, A regression equation is obtained from the characteristic curve of the book by an operation such as a least square method, and a characteristic curve at another temperature is obtained using the regression equation.
Then, the capacitance and internal resistance at other temperatures are obtained using the characteristics thus obtained.

キャパシタ余寿命診断部１００にて求めた余寿命Ｘは、表示装置１２０に表示される。
なお、求めた余寿命Ｘが、瞬時電圧低下補償装置の保証寿命期間に達しない場合や、今回の瞬低が発生した時に求めた割合（＝放電時間／定格補償時間）Ｑ０［％］が１００％未満になっている場合には、警報を発することもできる。The remaining life X obtained by the capacitor remaining life diagnosis unit 100 is displayed on the display device 120.
It should be noted that the ratio (= discharge time / rated compensation time) Q0 [%] obtained when the obtained remaining life X does not reach the guaranteed lifetime of the instantaneous voltage drop compensator or when the current instantaneous drop occurs is 100. If it is less than%, an alarm can be issued.

なお上述した実施例１〜３では、電力補償装置が瞬時電圧補償装置であるとして説明したが、無停電電源装置であっても、同様にして余寿命を診断することができることは勿論である。   In the first to third embodiments described above, the power compensation device is described as an instantaneous voltage compensation device. However, it is a matter of course that the remaining life can be diagnosed in the same manner even in the case of an uninterruptible power supply device.

本発明は、瞬時電圧補償装置や無停電電源装置の他に、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体を備えた各種の電力補償機器に適用することができる。   The present invention can be applied to various power compensation devices including a power storage unit formed using an electric double layer capacitor in addition to an instantaneous voltage compensation device and an uninterruptible power supply device.

１ 系統電源
２ 高速スイッチ
３ 負荷
４ 制御装置
５ 交流電流測定器
６ 交流電圧測定器
７ キャパシタ列盤
８ 電力変換器（コンバータ／インバータ）
９ 直流電圧測定器
１０ 直流電流測定器
１１ コンバータ
１２ 予備充電用昇降圧チョッパ
１００ キャパシタ余寿命診断部
１１０ 温度測定器
１２０ 表示装置
１２１ バイパススイッチ
１２２ 抵抗器
１２３ 直流電流測定器
１２４ 直流電圧測定器
１３０ 交流電力測定器1 system power supply 2 high-speed switch 3 load 4 control device 5 AC current measuring device 6 AC voltage measuring device 7 capacitor array 8 power converter (converter / inverter)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 DC voltage measuring device 10 DC current measuring device 11 Converter 12 Buck-boost chopper for pre-charging 100 Capacitor remaining life diagnostic part 110 Temperature measuring device 120 Display device 121 Bypass switch 122 Resistor 123 DC current measuring device 124 DC voltage measuring device 130 AC Power meter

Claims (6)

電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗を基に、前記放電状態となっているときにおいて、前記蓄電体が定格電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が定格電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を、前記放電時間演算手段により求めた前記放電時間と、前記温度測定手段により求めた測定温度と、予め記憶されている余寿命特性を基に演算する余寿命演算手段と、
を有することを特徴とするキャパシタの余寿命診断装置。A remaining life diagnosis device for diagnosing the life of a power storage unit formed using an electric double layer capacitor, provided in a power compensation device,
Temperature measuring means for measuring the temperature of the battery, voltage measuring means for measuring a DC voltage of the battery, current measuring means for measuring a DC current output from the battery,
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring unit and the measured current measured by the current measuring unit when the power storage unit is in a discharged state, Capacitance calculating means for calculating capacitance;
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring means and the measured current measured by the current measuring means when in the discharged state, the internal resistance of the electricity storage unit when in the discharged state is Internal resistance calculating means for calculating;
Based on the electrostatic capacity obtained by the electrostatic capacity computing means and the internal resistance obtained by the internal resistance computing means, the power storage unit outputs a rated power while in the discharging state. A discharge time calculating means for calculating a discharge time capable of discharging;
How long is the time when the discharge time of the power storage unit is less than the rated compensation time required as the time for the power compensation device to output the rated power, from the time when the discharge state is reached A remaining life calculating means for calculating the remaining life shown based on the discharge time obtained by the discharge time computing means, the measured temperature obtained by the temperature measuring means, and the remaining life characteristics stored in advance.
An apparatus for diagnosing the remaining life of a capacitor, comprising: 請求項１に記載のキャパシタの余寿命診断装置において、
前記余寿命演算手段には、前記余寿命特性として、複数の温度条件下における複数の余寿命特性が記憶されており、
前記余寿命演算手段は、前記温度測定手段により求めた前記測定温度が前記複数の温度条件の温度と異なる場合には、前記測定温度に対応した余寿命特性を、前記複数の余寿命特性から求め、この求めた余寿命特性を用いて余寿命を演算することを特徴とするキャパシタの余寿命診断装置。 The remaining life diagnosis apparatus for a capacitor according to claim 1,
In the remaining life calculating means, a plurality of remaining life characteristics under a plurality of temperature conditions are stored as the remaining life characteristics.
The remaining life calculating means obtains a remaining life characteristic corresponding to the measured temperature from the plurality of remaining life characteristics when the measured temperature obtained by the temperature measuring means is different from the temperatures of the plurality of temperature conditions. A remaining life diagnostic apparatus for a capacitor, wherein the remaining life is calculated using the obtained remaining life characteristic. 電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記蓄電体の静電容量と前記蓄電体の内部抵抗を基に、前記蓄電体が定格電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が前記定格電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を求める余寿命演算手段とを有し、
前記余寿命演算手段は、
前記蓄電体の静電容量が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す静電容量変化率特性と、前記蓄電体の内部抵抗が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す内部抵抗変化率特性を予め記憶しており、
前記放電状態となったときにおける時点で前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記放電状態となったときにおける時点で前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗と、前記定格電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた放電時間を、前記定格補償時間で割った割合と、
前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での内部抵抗を前記内部抵抗変化率特性から求め、前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での静電容量を前記静電容量変化率特性から求め、このようにして求めた複数の時間における内部抵抗と静電容量と、前記定格電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた複数の時間における放電時間を、前記定格補償時間で割った複数の時間における割合を求め、
求めた各割合を外挿演算して外挿演算特性線を求め、この外挿演算特性線が１００％になる時点を求め、この時点と前記放電状態となった時点との時間を余寿命であるとして求めることを特徴とするキャパシタの余寿命診断装置。A remaining life diagnosis device for diagnosing the life of a power storage unit formed using an electric double layer capacitor, provided in a power compensation device,
Temperature measuring means for measuring the temperature of the battery, voltage measuring means for measuring a DC voltage of the battery, current measuring means for measuring a DC current output from the battery,
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring unit and the measured current measured by the current measuring unit when the power storage unit is in a discharged state, Capacitance calculating means for calculating capacitance;
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring means and the measured current measured by the current measuring means when in the discharged state, the internal resistance of the electricity storage unit when in the discharged state is Internal resistance calculating means for calculating;
Based on the capacitance of the power storage unit and the internal resistance of the power storage unit, a discharge time calculation means for calculating a discharge time during which the power storage unit can discharge while outputting rated power;
How far ahead is the time when the discharge time of the power storage unit becomes less than the rated compensation time required for the power compensation device to output the rated power. A remaining life calculating means for obtaining a remaining life indicating
The remaining life calculating means includes
Capacitance change rate characteristics indicating the characteristics that the capacitance of the power storage unit changes over time at each temperature, and internal characteristics indicating the characteristics that the internal resistance of the power storage unit changes over time for each temperature The resistance change rate characteristic is stored in advance,
The capacitance obtained by the capacitance calculating means at the time when the discharged state is reached, the internal resistance obtained by the internal resistance calculating means at the time when the discharged state is reached, and the rating Based on the power, the ratio obtained by dividing the discharge time determined by the discharge time calculation means by the rated compensation time,
The internal resistance at a plurality of times different from the time when the discharge state is reached and at the same temperature as the temperature when the discharge state is obtained is obtained from the internal resistance change rate characteristic, and the discharge state is obtained. The capacitance at the same time as the temperature at the time when the discharge state is obtained is obtained from the capacitance change rate characteristics at a plurality of times different from the time at the time of the discharge, and the plurality of times thus obtained are obtained. Based on the internal resistance and capacitance in time, and the rated power, the discharge time in the plurality of times obtained by the discharge time calculation means, the ratio in a plurality of times divided by the rated compensation time,
Extrapolate each ratio obtained to obtain an extrapolation characteristic line, find the point when this extrapolation characteristic line becomes 100%, and calculate the time between this point and the point when the discharge state is reached in the remaining life Capacitor remaining life diagnostic device characterized in that it is obtained. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のキャパシタの余寿命診断装置が電力補償装置に設置されており、
電力補償時に前記蓄電体の電力を逆変換して負荷に供給する電力変換器が作動している時に、前記蓄電体の直流電圧を測定できる位置に前記電圧測定手段が配置され、前記蓄電体が出力する直流電流を測定できる位置に前記電流測定手段が配置されていることを特徴とする余寿命診断装置を備えた電力補償装置。The remaining life diagnosis device for a capacitor according to any one of claims 1 to 3 is installed in a power compensation device,
The voltage measuring means is disposed at a position where the DC voltage of the power storage unit can be measured when a power converter that reversely converts the power of the power storage unit and supplies the load to the load is operating during power compensation. A power compensation device having a remaining life diagnosis device, wherein the current measuring means is arranged at a position where a direct current to be output can be measured. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のキャパシタの余寿命診断装置が電力補償装置に設置されており、
前記電力補償装置には、抵抗器と、チョッパ動作することにより前記蓄電体の電力を放電して前記抵抗器に供給して消費させるチョッパが備えられており、
前記チョッパがチョッパ動作している時に、前記蓄電体の直流電圧を測定できる位置に前記電圧測定手段が配置され、前記蓄電体が出力する直流電流を測定できる位置に前記電流測定手段が配置されていることを特徴とする余寿命診断装置を備えた電力補償装置。The remaining life diagnosis device for a capacitor according to any one of claims 1 to 3 is installed in a power compensation device,
The power compensator includes a resistor and a chopper that discharges the electric power of the power storage unit by operating a chopper and supplies the electric power to the resistor for consumption.
When the chopper is operating as a chopper, the voltage measuring means is disposed at a position where the direct current voltage of the power storage unit can be measured, and the current measuring means is disposed at a position where the direct current output from the power storage body can be measured. A power compensation device comprising a remaining life diagnosis device. 電力補償装置に備えられる、電気二重層キャパシタを用いて形成した蓄電体の寿命を診断する余寿命診断装置であって、
前記蓄電体の温度を測定する温度測定手段と、前記蓄電体の直流電圧を測定する電圧測定手段と、前記蓄電体が出力する直流電流を測定する電流測定手段と、前記電力補償装置により電力補償される負荷が消費する電力である負荷所要電力を測定する電力測定手段と、
前記蓄電体が放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の静電容量を演算する静電容量演算手段と、
前記放電状態となっているときに、前記電圧測定手段で測定した測定電圧と前記電流測定手段で測定した測定電流を基に、当該放電状態となっているときにおける、前記蓄電体の内部抵抗を演算する内部抵抗演算手段と、
前記蓄電体の静電容量と前記蓄電体の内部抵抗と前記負荷所要電力を基に、前記蓄電体が前記負荷所要電力を出力しつつ放電をすることができる放電時間を演算する放電時間演算手段と、
前記蓄電体の放電時間が、前記電力補償装置が前記負荷所要電力を出力すべき時間として要求されている定格補償時間未満となる時点が、当該放電状態となった時点からどれくらい先の時間であるかを示す余寿命を求める余寿命演算手段とを有し、
前記余寿命演算手段は、
前記蓄電体の静電容量が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す静電容量変化率特性と、前記蓄電体の内部抵抗が時間の経過と共に変化する特性を各温度毎に示す内部抵抗変化率特性を予め記憶しており、
前記放電状態となったときにおける時点で前記静電容量演算手段により求めた前記静電容量と、前記放電状態となったときにおける時点で前記内部抵抗演算手段により求めた前記内部抵抗と、前記電力測定手段により求めた前記負荷所要電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた放電時間を、前記定格補償時間で割った割合と、
前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での内部抵抗を前記内部抵抗変化率特性から求め、前記放電状態となったときにおける時点とは異なる複数の時点で、且つ、前記放電状態となった時点における温度と同じ温度での静電容量を前記静電容量変化率特性から求め、このようにして求めた複数の時間における内部抵抗と静電容量と、前記電力測定手段により求めた前記負荷所要電力を基に、前記放電時間演算手段により求めた複数の時間における放電時間を、前記定格補償時間で割った複数の時間における割合を求め、
求めた各割合を外挿演算して外挿演算特性線を求め、この外挿演算特性線が１００％になる時点を求め、この時点と前記放電状態となった時点との時間を余寿命であるとして求めることを特徴とするキャパシタの余寿命診断装置。A remaining life diagnosis device for diagnosing the life of a power storage unit formed using an electric double layer capacitor, provided in a power compensation device,
Temperature compensation means for measuring the temperature of the power storage unit, voltage measurement means for measuring a direct current voltage of the power storage unit, current measurement unit for measuring a direct current output from the power storage unit, and power compensation by the power compensation device Power measuring means for measuring the required load power, which is the power consumed by the loaded load,
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring unit and the measured current measured by the current measuring unit when the power storage unit is in a discharged state, Capacitance calculating means for calculating capacitance;
Based on the measured voltage measured by the voltage measuring means and the measured current measured by the current measuring means when in the discharged state, the internal resistance of the electricity storage unit when in the discharged state is Internal resistance calculating means for calculating;
Based on the capacitance of the power storage unit, the internal resistance of the power storage unit, and the required load power, a discharge time calculation means for calculating a discharge time during which the power storage unit can discharge while outputting the required load power When,
The time when the discharge time of the power storage unit is less than the rated compensation time required as the time for the power compensation device to output the required load power is the time from the time when the discharge state is reached. A remaining life calculating means for obtaining a remaining life indicating
The remaining life calculating means includes
Capacitance change rate characteristics indicating the characteristics that the capacitance of the power storage unit changes over time at each temperature, and internal characteristics indicating the characteristics that the internal resistance of the power storage unit changes over time for each temperature The resistance change rate characteristic is stored in advance,
The capacitance obtained by the capacitance calculating means at the time when the discharge state is reached, the internal resistance obtained by the internal resistance calculating means at the time when the discharge state is reached, and the power Based on the required load power obtained by the measuring means, the ratio obtained by dividing the discharge time obtained by the discharge time calculating means by the rated compensation time,
The internal resistance at a plurality of times different from the time when the discharge state is reached and at the same temperature as the temperature when the discharge state is obtained is obtained from the internal resistance change rate characteristic, and the discharge state is obtained. The capacitance at the same time as the temperature at the time when the discharge state is obtained is obtained from the capacitance change rate characteristics at a plurality of times different from the time at the time of the discharge, and the plurality of times thus obtained are obtained. Based on the internal resistance and capacitance in time and the required load power obtained by the power measuring means, a plurality of times obtained by dividing the discharge time obtained by the discharge time calculating means by the rated compensation time. Find the percentage in time,
Extrapolate each ratio obtained to obtain an extrapolation characteristic line, find the point when this extrapolation characteristic line becomes 100%, and calculate the time between this point and the point when the discharge state is reached in the remaining life Capacitor remaining life diagnostic device characterized in that it is obtained.
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